(57)【要約】【課題】  電子線源から生じる電子ビームを偏向して、所定の入射角度の電子ビームで被照射体を走査する電子線装置において、偏向位置に依存する被照射体への入射角度を良好に補正する。【解決手段】  電子ビーム１５の照射位置偏向用の第１偏向器２１、２２により各偏向位置に電子ビーム１５をそれぞれ偏向して、そのときの入射角度をそれぞれ検出して記憶部９３に記憶しておき、電子ビームで被照射体を走査する際に、偏向位置に応じて記憶される入射角度に基づき、入射角度偏向用の第２偏向器５１、５２の偏向量の補正を行う。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子ビームを生じる電子線源と、該電子線源の光軸に垂直な所定の照射面への該電子ビームの照射位置を変えるための第１偏向器と、該電子ビームの該照射面への入射角度を変えるための第２偏向器と、を備える電子線装置であって、
前記電子ビームの前記照射面への入射角度を検出する入射角度検出部と、
前記照射面の各位置に偏向された前記電子ビームの該照射面への前記各入射角度を、前記入射角度検出部によってそれぞれ検出した検出値をそれぞれ記憶する記憶部と、
前記第１偏向器による前記電子ビームの偏向位置に応じて、前記第２偏向器へ入力する偏向指令量に、該偏向位置について記憶された前記入射角度分の補正を行う偏向指令量補正部と、を備えることを特徴とする電子線装置。
【請求項２】
前記入射角度検出部は、電子通過口を有する複数のアパチャ板と、これらアパチャ板の各電子通過口を通過する電子量を電気信号に変換する電子検出器と、を備え、
前記複数のアパチャ板は、所定の間隔で前記電子線源の光軸方向に重ねられて、それぞれの電子通過口が前記第１偏向器による前記電子ビームの偏向位置上に位置するように配置され、
前記入射角度検出部は、前記第２偏向器への前記偏向指令量を変化させながら前記電子ビームを偏向して、前記電子検出器の検出値が最大となる該偏向指令量を取得し、前記第１偏向器により前記偏向位置に偏向された前記電子ビームの前記照射面への入射角度を示す情報とすることを特徴とする請求項１に記載の電子線装置。
【請求項３】
前記入射角度検出部は、電子通過口を有するアパチャ板と、該アパチャ板と前記電子線源の光軸方向に所定距離を有して設けられ、該電子通過口を通過して照射する前記電子ビームにより発光する蛍光面と、該蛍光面を撮像する撮像手段とを備え、
前記電子通過口を通過した前記電子ビームにより前記蛍光面上に生ずる像の変位量と、前記所定間隔に基づき、該電子ビームの前記照射面への入射角度を検出することを特徴とする請求項１に記載の電子線装置。
【請求項４】
電子ビームを生じる電子線源と、該電子線源の光軸に垂直な所定の照射面への該電子ビームの照射位置を変えるための第１偏向器と、該電子ビームの該照射面への入射角度を変えるための第２偏向器と、を備える電子線装置における、該照射面への該電子ビームの入射角度較正方法であって、
前記照射面の各位置に前記電子ビームをそれぞれ偏向する電子ビーム偏向ステップと、
前記偏向された前記電子ビームの前記照射面への各入射角度をそれぞれ検出する入射角度検出ステップと、
検出された前記各入射角度をそれぞれ記憶する入射角度記憶ステップと、
前記第１偏向器による前記電子ビームの偏向位置に応じて、前記第２偏向器へ入力する偏向指令量に、該偏向位置について記憶された前記入射角度分の補正を行う偏向指令量補正ステップと、を有することを特徴とする電子ビームの入射角度較正方法。
【請求項５】
前記入射角度検出ステップは、
電子通過口を有する複数のアパチャ板を、所定の間隔で前記電子線源の光軸方向に重ね、かつそれぞれの電子通過口が前記第１偏向器による前記電子ビームの偏向位置上に位置するように配置し、
前記第２偏向器への前記偏向指令量を変化させながら前記電子ビームを偏向して前記電子通過口を通過する電子量を検出し、
検出された前記電子量が最大となる前記偏向指令量を取得し、前記第１偏向器により前記偏向位置に偏向された前記電子ビームの前記照射面への入射角度を示す情報とすることを特徴とする請求項４に記載の電子ビームの入射角度較正方法。
【請求項６】
前記入射角度検出ステップは、
電子通過口を有するアパチャ板と、該アパチャ板と前記電子線源の光軸方向に所定間隔を有して設けられ、該電子通過口を通過して照射する前記電子ビームにより発光する蛍光面とを、該電子通過口が前記第１偏向器による該電子ビームの偏向位置上に位置するように配置し、
前記電子通過口を通過した前記電子ビームにより前記蛍光面上に生ずる像の変位量と、前記所定間隔に基づき、該電子ビームの前記照射面への入射角度を検出することを特徴とする請求項４に記載の電子ビームの入射角度較正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子線源から生じる電子ビームを偏向して、所定の入射角度の電子ビームで被照射体を走査する電子線装置と、その電子ビームの入射角度較正方法に関する。特に本発明は、半導体集積回路などの製造工程で使用され、電子線源により発生させた電子ビームを偏向し、露光パターンに対応するマスクパターンを有するマスク上で走査させて露光パターンを露光する電子線露光装置に好適に利用可能である。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体集積回路の高集積化のニーズに伴い、回路パターンの一層の微細化が要望されている。現在、微細化の限界を規定しているのは主として露光装置であり、電子ビーム直接描画装置やＸ線露光装置などの新しい方式の露光装置が開発されている。
【０００３】
最近では新しい方式の露光装置として、量産レベルで超微細加工用に使用可能な電子線近接露光装置が開示されている（例えば特許文献１、およびこれに対応する日本国特許出願の特許文献２）。
【０００４】
図１は、特許文献１に開示された電子線近接露光装置の基本構成を示す図である。この図を参照して、電子線近接露光装置について説明する。図示するように、電子光学鏡筒（カラム）１０内には、電子ビーム１５を発生する電子線源１４と整形アパチャ１８と電子ビーム１５を平行ビームにする照射レンズ１６とを有する電子銃１２、対となる主偏向器２１、２２と、対となる副偏向器５１、５２とを含み、電子ビームを光軸に平行に走査する走査手段２４、露光するパターンに対応する開口を有するマスク３０、および静電チャック４４とＸＹステージ４６とから構成される。試料（半導体ウエハ）４０は、表面にレジスト層４２が形成され、静電チャック４４上に保持されている。
【０００５】
マスク３０は、厚い外縁部３４の中央部に、開口が形成された薄膜部３２を有しており、試料４０は表面がマスク３０に近接するように配置される。この状態で、マスクに垂直に電子ビーム１５を照射すると、マスクの開口を通過した電子ビーム１５が試料４０の表面のレジスト層４２に照射される。
【０００６】
図２は、電子ビームの走査方法の説明図である。走査手段２４の主偏向器２１、２２が、電子ビーム１５を偏向することができる領域（偏向領域３５）は、主偏向器の構成により予め規定されている。またこの偏向領域内の所望の偏向位置（偏向指令位置）へと偏向させる偏向量である各主偏向指令量は、各偏向位置に対応してそれぞれ予め定められている。
そして、主偏向器２１、２２は主偏向指令量を受信して、受信した主偏向指令量に応じた電場及び／又は磁場を発生させて電子ビーム１５を偏向することが可能である。電子ビーム１５は、主偏向器２１、２２が発生させた電場及び／又は磁場により、主偏向指令量に対応して定められた偏向位置へと偏向される。
【０００７】
これにより主偏向器２１、２２は、図２に示すように、電子ビーム１５がマスク３０の薄膜部３２上の全面を走査するように、電子ビームを偏向制御する。
このとき主偏向器２１、２２は、電子ビーム１５をマスク３０の薄膜部３２上のいずれに偏向制御しても、電子ビーム１５がほぼ垂直にマスク３０に入射するように調整されている。これによりマスク３０のマスクパターンが試料４０上のレジスト層４２に等倍転写される。
【０００８】
ＸＹステージ４６は、静電チャック４４に吸着された試料４０を水平の直交２軸方向に移動させるもので、マスクパターンの等倍転写が終了するたびに試料４０を所定量移動させ、これにより１枚の試料４０に複数のマスクパターンを転写できるようにしている。
【０００９】
走査手段２４中の副偏向器５１、５２は、マスク歪みを補正するように電子ビーム１５のマスクパターンへの入射角度を制御（傾き制御）する。いま図３に示すように電子ビーム１５の露光用マスク３０への入射角度をα、露光用マスク３０とウエハ４０とのギャップをＧとすると、入射角度αによるマスクパターンの転写位置のずれ量δは、
δ＝Ｇ・ｔａｎα
で表される。図３上ではマスクパターンが正規の位置からずれ量δだけずれた位置に転写される。したがって、露光用のマスク３０に、例えば図４（Ａ）に示されるようなマスク歪みがある場合には、電子ビーム走査位置におけるマスク歪みに応じて、電子ビームの傾き制御を行うことにより、図４（Ｂ）に示されるようにマスク歪みのない状態でのマスクパターンを転写することが可能となる。
【００１０】
【特許文献１】米国特許第5,831,272号明細書（全体）
【特許文献２】日本特許第2951947号公報（全体）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述の通り、主偏向器２１、２２は、電子ビーム１５をその偏向領域内のいずれに偏向制御しても、電子ビーム１５がほぼ垂直にマスク３０に入射するように調整される。
しかし、実際の電子ビーム近接露光装置では、主偏向器２１、２２をカラム１０に取り付ける際の機械的な取り付け誤差や各偏向器を構成する電極の特性差等の影響により、主偏向器２１、２２が発生させる電場及び／又は磁場には歪み（偏向歪み）が生じており、電子ビーム１５の軌道に僅かな傾きを与えていた。さらにこの偏向歪みの歪み量は主偏向器２１、２２による偏向位置に依存し、偏向歪みにより生じる電子ビーム１５の傾き量は偏向位置によって異なっていた。
【００１２】
電子ビーム１５が傾きを有することにより、マスク３０を通過した電子ビーム１５の実際の試料４０上の照射位置と主偏向器に指令された偏向指令位置とがずれることとなる。このために主偏向器２１、２２の偏向領域の拡大や縮小、主偏向器２１、２２により走査される電子ビーム１５の試料４０上の照射位置変動に伴う照射ムラ、レジスト層４２に転写されたパターンの位置ズレやマスク３０と試料４０との間のアライメント精度の低下等の問題が生じていた。
【００１３】
上記問題点を鑑みて、本発明は電子線源から生じる電子ビームを偏向して、電子ビームで被照射体を走査する電子線装置において、偏向位置に依存する被照射体への入射角度を良好に補正することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記目的を達成するために、本発明は、電子ビームの照射位置を変える第１偏向器により各位置に電子ビームをそれぞれ偏向して、そのときの入射角度をそれぞれ検出し、偏向位置に応じて、入射角度を変える第２偏向器により検出した入射角度分の補正を行う。
【００１５】
すなわち、本発明の第１形態に係る電子線装置は、電子ビームを生じる電子線源と、電子線源の光軸に垂直な所定の照射面への電子ビームの照射位置を変えるための第１偏向器と、電子ビームの前記照射面への入射角度を変えるための第２偏向器とを備え、さらに電子ビームの前記照射面への入射角度を検出する入射角度検出部と、前記照射面の各位置に偏向された電子ビームの前記照射面への各入射角度を、入射角度検出部によってそれぞれ検出した検出値をそれぞれ記憶する記憶部と、第１偏向器による電子ビームの偏向位置に応じて、第２偏向器へ入力する偏向指令量に、偏向位置について記憶された入射角度分の補正を行う偏向指令量補正部と、を備えて構成される。
【００１６】
また、本発明の第２実施形態に係る電子ビームの入射角度較正方法は、電子ビームを生じる電子線源と、電子線源の光軸に垂直な所定の照射面への電子ビームの照射位置を変えるための第１偏向器と、電子ビームの前記照射面への入射角度を変えるための第２偏向器と、を備える電子線装置において、前記照射面への該電子ビームの入射角度を較正するために前記照射面の各位置に電子ビームをそれぞれ偏向し、偏向された電子ビームの前記照射面への各入射角度をそれぞれ検出し、検出された各入射角度をそれぞれ記憶し、第１偏向器による電子ビームの偏向位置に応じて、第２偏向器へ入力する偏向指令量に、この偏向位置について記憶された入射角度分の補正を行う。
【発明の効果】
【００１７】
本発明により、被照射体に照射される電子ビームの入射角度のズレを良好に補正することが可能となる。
特に本発明に係る電子線装置及び入射角度較正方法を、上述の電子線露光装置に使用する場合、マスクを通過した電子ビームの実際の試料上の照射位置と指令された偏向指令位置とがずれを解消することが可能となる。上記主偏向器の偏向領域の拡大や縮小、電子ビーム１５の試料４０上の照射位置変動に伴う照射ムラ、転写パターンの位置ズレやマスクと試料間のアライメント精度の低下を解消することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図５は、本発明の第１実施例に係る電子線入射角度分布測定装置を備える電子線近接露光装置の基本構成図である。電子線近接露光装置１の基本構成は、図１に示した構成及び上記の文献１に開示された構成に類似した構成を有している。よって、図１と同一の機能部分には同一の参照番号を付して表し、詳しい説明は省略する。
【００１９】
以下の説明では、電子線装置として電子線露光装置、特に近接露光方式の電子線近接露光装置を例示するが、本発明の電子線装置は、電子線近接露光装置だけでなく、露光パターンに応じたマスクパターンを有するマスクや試料に所定の入射角度で電子ビームを照射して、試料に露光パターンを露光する電子線露光装置であれば、投影方式の電子ビーム露光装置などの他の方式の電子線露光装置にも利用可能である。
さらに、電子線露光装置だけでなく、電子線源により電子ビームを発生させ、この電子ビームを偏向手段により所定の入射角度で試料上で走査する電子線装置であれば、走査型電子顕微鏡、透過形電子顕微鏡や、電子線検査装置などの電子線装置にも利用可能である。
【００２０】
図５に示すように、電子ビーム近接露光装置１は、カラム１０及びチャンバ８を備えている。カラム１０内には、電子ビーム１５を発生する電子線源１４と整形アパチャ１８と電子ビーム１５を平行ビームにする照射レンズ１６とを有する電子銃１２、対となる主偏向器２１、２２と、対となる副偏向器５１、５２とを含み、電子ビーム１５を電子線源１４の光軸１９に平行に走査するように前記電子ビーム１５を偏向する走査手段２４、露光するパターンに対応する開口を有するマスク３０、静電チャック４４とＸＹステージ４６とから構成される。試料（半導体ウエハ）４０は、表面にレジスト層４２が形成され、静電チャック４４上に保持されている。
【００２１】
なお、主偏向器２１、２２は、電子線源１４の光軸１９に垂直な所定の照射面であるマスク平面への電子ビーム１５の照射位置を変えるための本発明に係る第１偏向器をなし、副偏向器５１、５２は、電子ビーム１５の照射面への入射角度を変えるための本発明に係る第２偏向器をなす。
【００２２】
そして静電チャック４４に吸着された試料４０の表面に近接するように（マスク３０と試料４０とのギャップが、例えば、５０μｍとなるように）配置される。
【００２３】
電子線近接露光装置１は、電子線近接露光装置１の全体的な動作を司るコンピュータなどの制御装置である計算機９１を備える。
電子線近接露光装置１は、計算機９１が実行するプログラムや各種データを記憶するための記憶部９３を備える。記憶部９３は計算機９１のバス９２に接続され、これにより計算機９１や、バス９２を供用する他の構成要素と相互にデータのやりとりが可能である。
【００２４】
主偏向器２１及び２２は、計算機９１のデータバス９２に接続される主偏向器制御部２３を介して計算機９１により制御される。計算機９１は、主偏向器２１及び２２の偏向領域内の電子ビーム偏向位置データ（主偏向指令量）を主偏向器制御部２３に入力し、主偏向器制御部２３は、入力された主偏向指令量に対応する強度の制御信号を主偏向器２１及び２２に出力する。
【００２５】
副偏向器５１及び５２もまた、計算機９１のデータバス９２に接続される副偏向器制御部５３を介して計算機９１により制御される。計算機９１は、電子ビーム１５のマスク面上入射角度データ（副偏向指令量）を副偏向器制御部５３に入力し、副偏向器制御部５３は、入力された副偏向指令量に対応する強度の制御信号を副偏向器５１及び５２に出力する。
【００２６】
電子線近接露光装置１は、計算機９１の位置信号を受信してＸＹステージ４６の位置決め制御を行うステージ制御部４７と、ＸＹステージ４６上に設けられて電子ビーム１５のマスク３０面上の入射角度を測定するための電子ビーム検出器６０とを備える。ＸＹステージ４６を駆動することにより電子ビーム検出器６０を主偏向器２１、２２の所定の偏向領域内の各位置において電子ビーム１５の入射角度を測定することが可能である。電子ビーム検出器６０の構造については後に説明する。
【００２７】
また、電子線近接露光装置１は、電子ビーム検出器６０の出力信号をディジタル信号に変換するための信号処理回路６１を備える。信号処理回路６１は、電子ビーム検出器６０の出力信号をディジタル信号に変換した後、計算機９１のデータバス９２に供給する。計算機９１は、電子ビーム検出器６０の検出信号を取得して、この信号に基づき電子ビーム１５の入射角度を求める。したがって、電子ビーム検出器６０、信号処理回路６１及び計算機９１は、本発明に係る電子ビーム１５の照射面への入射角度を検出する入射角度検出部をなす。
【００２８】
計算機９１は、副偏向器５１及び５２への副偏向指令量がゼロの状態で、または所定の入射角度に対応した副偏向指令量が入力された状態で、主偏向器の偏向領域の各位置において電子ビーム１５の各入射角度を求めて、記憶部９３に記憶する。
【００２９】
さらに電子線近接露光装置１は、上記のように記憶部９３に記憶された各入射角度に基づき、各偏向位置に偏向された電子ビーム１５の副偏向指令量を補正する副偏向指令量補正部９４を備える。副偏向指令量補正部９４は、電子ビーム１５の現在の偏向位置に対応して記憶された入射角度情報を記憶部９３から読み出して、副偏向器制御部５３が副偏向器５１、５２へ入力する偏向指令量を、この入射角度分だけ補正する。
【００３０】
図６に本発明に係る電子ビーム入射角度較正方法の全体フローチャートを示す。
本発明に係る電子ビーム入射角度較正方法の概要は、まず電子線装置の使用前に、主偏向器２１及び２２により偏向領域の各位置に偏向された電子ビーム１５のマスク３０面への各入射角度をそれぞれ検出、記憶しておき（ステップＳ１０１〜Ｓ１０５）、電子線装置の使用時に、偏向領域の各位置に応じて記憶された入射角度に基づき、該位置へ偏向された電子ビーム１５の入射角度を較正する（ステップＳ１０６）ものである。
【００３１】
まずステップＳ１０１において、計算機９１は、電子ビーム１５を偏向領域内の所定の検出開始位置へ偏向する主偏向指令量を、主偏向器制御部２３を介して主偏向器２１、２２に入力し、電子ビーム１５を検出開始位置へ偏向する。
【００３２】
ステップＳ１０２において、計算機９１は、ステージ制御部４７を介してＸＹステージ４６を駆動し電子ビーム検出器６０を電子ビーム１５の偏向位置へ移動させ、電子ビーム検出器６０の検出信号に基づいて、電子ビーム１５の入射角度を検出する。
【００３３】
ステップＳ１０３において、ステップＳ１０２で検出した電子ビーム入射角度を、偏向位置毎に記憶部９３に記憶する。これらステップＳ１０２及びＳ１０３を、偏向領域内の各位置に電子ビーム１５を偏向して繰り返し実行する（Ｓ１０４及びＳ１０５）。
【００３４】
そしてステップＳ１０６において、電子線装置を使用するときには、電子ビーム１５の偏向位置に応じて、記憶部９３に記憶された入射角度を読み出し、電子ビーム１５の傾き制御のために副偏向器５１、５２へ本来入力するべき偏向指令量を、読み出した入射角度分の偏向指令量で補正する。
【００３５】
以下、入射角度検出に使用される電子ビーム検出器の複数の構成例と各構成例おける入射角度検出方法（ステップＳ１０２）を説明する。
図７（Ａ）〜（Ｃ）は、入射角度検出に使用される電子ビーム検出器の第１構成例の基本構成図である。ここに、図７（Ａ）は電子ビーム検出器６０の斜視図であり、図７（Ｂ）は電子ビーム検出器６０の上面図であり、図７（Ｃ）は電子ビーム検出器６０の側断面図である。
【００３６】
図示するように電子ビーム検出器６０はＸＹステージ４６上に載置され、筐体７１と、非常に小さい径（直径約２０μｍ）の電子通過口７２を有するアパチャ板７３を上面に備える。アパチャ板７３の下には、さらに電子通過口７２と同じ径の電子通過口７４を有するアパチャ板７５が設けられている。
【００３７】
アパチャ板７３及び７５は、所定の間隔を隔てて電子線源１４の光軸１９方向に重ねられて配置され、電子通過口７２及び７４は、光軸１９方向に、すなわちマスク３０面に垂直に配置される。
これらアパチャ板７３及び７５の下方には、電子通過口７２及び７４を通過した電子を検出して、その電子量を電気信号に変換して出力するファラデーカップのような電子検出器７６を設ける。
【００３８】
電子通過口７２及び７４を通過する電子量が最も多くなるのは電子ビームが電子通過口７２及び７４に垂直に入射する場合であり、電子ビームの入射角度が傾くほど、電子ビーム検出器６０の出力信号は弱くなる。
【００３９】
図８は、図７（Ａ）〜（Ｃ）に示す電子ビーム検出器６０を使用した場合の、図６のステップＳ１０２に対応する入射角度検出ルーチンのフローチャートである。
ステップＳ１１１において、計算機９１は、ステージ制御部４７を介してＸＹステージ４６を駆動し電子ビーム検出器６０を電子ビーム１５の偏向位置へ移動させる。
【００４０】
そしてステップＳ１１２において、計算機９１は、副偏向指令量を所定の角度幅で変動させながら、副偏向器制御部５３を介して副偏向器５１及び５２に入力する。これにより電子ビーム１５は電子ビーム検出器６０の電子通過口７２を、入射角度を変えながら走査する。計算機９１は、入射角度の変化に伴い変動する電子検出器７６の検出信号を読み取る。
【００４１】
そしてステップＳ１１３において、計算機９１は、電子検出器７６の検出信号が最大となるときの副偏向指令量を取得する。この副偏向指令量は、主偏向器２１、２２により当該偏向位置に偏向された電子ビーム１５を、電子線源１４の光軸１９に平行にするために副偏向器５１及び５２に入力する必要のある副偏向指令量である。すなわち主偏向器２１、２２により当該偏向位置に偏向された電子ビーム１５に副偏向を行わなかった場合のマスク３０への入射角度を示す。計算機９１は、この副偏向指令量を当該偏向位置に偏向された電子ビーム１５の入射角度を示す入射角度情報として記憶部９３に記憶する。
【００４２】
そして、図６のステップＳ１０６において、副偏向器へ本来入力するべき副偏向指令量に、記憶した副偏向指令量を加える補正を行う。これにより各偏向位置における電子ビーム１５の、主偏向器２１、２２の偏向歪みによって生じる傾き成分を除去することができる。
【００４３】
図７（Ａ）〜（Ｃ）に示す電子ビーム検出器６０に代えて、電子ビーム１５が電子ビーム検出器６０の電子通過口７２及び７４に垂直に入射する場合に極小値を出力するように電子ビーム検出器６０を構成してもよい。図９（Ａ）はそのような電子ビーム検出器６０の上面図であり、図９（Ｂ）は電子ビーム検出器６０の側断面図である。
電子ビーム検出器６０はＸＹステージ４６上に載置され、筐体７１と、電子遮蔽部分７７を有するアパチャ板７３を上面に備える。図示するとおり、電子遮蔽部分７７は、アパチャ板７３周辺部に支持される梁によって開口部７２中に支持される。アパチャ板７３の下には、さらに電子遮蔽部分７８を有するアパチャ板７５を備える。図示するとおり、電子遮蔽部分７８は、アパチャ板７５周辺部に支持される梁によって開口部７４中に支持される。
【００４４】
アパチャ板７３及び７５は、所定の間隔を隔てて電子ビーム１５の光軸方向に重ねられて配置され、遮蔽部分７７及び７８は、マスク３０面に垂直に配置される。
これらアパチャ板７３及び７５の下方には、電子通過口７２及び７４を通過した電子を検出して、その電子量を電気信号に変換して出力するファラデーカップのような電子検出器７６を設ける。
【００４５】
遮蔽部分７７及び７８により遮蔽される電子の電子量が最も少なくなるのは電子ビームが遮蔽部分７７及び７８に垂直に入射する場合であり、このとき電子検出器７６の出力信号は極小値となる。
【００４６】
そして、図９に示す電子ビーム検出器６０を使用し、図８に示すフローチャートのステップＳ１１３において、計算機９１は検出器６０の検出値が、最小となる偏向指令量を取得することとしてもよい。
【００４７】
図１０（Ａ）〜（Ｂ）は、入射角度検出に使用される電子ビーム検出器の第２構成例の基本構成図である。入射角度検出器６０は、図１０（Ｂ）に示すような所定形状の電子通過口８１ｘ及び８１ｙを有するアパチャ板８２と、電子通過口８１を通過した電子ビーム１５を受けて、その照射箇所が発光することにより電子ビーム１５の強度分布に対応する発光像Ａを作る蛍光面８３と、蛍光面８３に生じる発光像Ａを撮像するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子８４と、蛍光面８３に生じる発光像Ａを撮像素子８４上の投影像Ｂとして結像する光学系（集束レンズ）８５を備える。そしてアパチャ板８２と蛍光面８３とは所定の間隔Ｄを隔てて配置される。
【００４８】
図１１は、図１０（Ａ）〜（Ｂ）に示す電子ビーム検出器６０を使用した場合の、図６のステップＳ１０２に対応する入射角度検出ルーチンのフローチャートである。
【００４９】
入射角度検出に先だって、予めマスク３０に垂直に入射する電子ビーム１５が蛍光面８３上に生じる発光像Ａの位置を基準位置として測定し、記憶部９３に記憶しておく。
ここで、発光像Ａの位置の測定は、例えば次のようにして行うこととしてよい。
【００５０】
図１０（Ｃ）に、ｘ位置測定用通過孔８１ｘ及びｙ位置測定用通過孔８１ｘを通過した電子ビームによりそれぞれ生じる発光像Ａ部分の像Ａｘ及び像Ａｙを示す。そして像Ａｘ及び像Ａｙの発光強度のそれぞれのｘ方向プロファイル及びｙ方向プロファイルを図１０（Ｃ）のように求める。そして、そのうち最も発光強度の大きいそれぞれｘ位置及びｙ位置を、ｘ位置、ｙ位置とする基準位置Ｐ０として測定する。
【００５１】
ステップＳ１２１において、計算機９１は、ステージ制御部４７を介してＸＹステージ４６を駆動し電子ビーム検出器６０を電子ビーム１５の偏向位置へ移動させる。
【００５２】
ステップＳ１２２において、撮像素子８４は蛍光面８３上に生じた発光像Ａ’を撮像する。撮像画像の様子を図１０（Ｄ）に示す。撮像素子８４の画像信号は、信号処理回路６１によってディジタル信号に変換され、データバス９２に供給される。
【００５３】
ステップＳ１２３において、入射角度測定部９１は、画像信号の発光像Ａ’の位置の記憶された基準位置Ｐ０からの変位量を求める（この例ではｘ方向の変位量はｄｘであり、ｙ方向の変位量はｄｙである）。
そして、Ｘ方向の入射角度＝Ｔａｎ−１（ｄｘ／Ｄ）、Ｙ方向の入射角度＝Ｔａｎ−１（ｄｙ／Ｄ）により、入射角度を決定する。
【００５４】
そして、図６のステップＳ１０６において、副偏向器へ本来入力するべき副偏向指令量に記憶した入射角度に対応する副偏向指令量を減ずる補正を行う。これにより電子ビーム１５の入射角度から、主偏向器２１、２２の偏向歪みによって生じる傾き成分を除去することができる。
【００５５】
図７（Ａ）〜（Ｃ）に示す電子ビーム検出器６０の場合、検出可能な電子ビーム１５の入射角度状態は、電子ビーム１５が電子通過口７２及び７４を通過する方向に入射する入射角度状態だけである。
このため、副偏向指令量を変えて電子ビーム１５を電子通過口７２と７４とを通過させ（図７の例では電子線源１４の光軸方向１９とし）、このときの副偏向指令量を基準として電子ビーム１５の入射角度の較正を行った。
したがって、検出できる入射角度は各偏向位置毎に１つだけであり、例えば図７の例では、副偏向器５１、５２を用いた上述の電子ビームの傾き制御を行わない場合の入射角度のみを検出した。
【００５６】
図１０（Ａ）及び（Ｂ）に示す電子ビーム検出器６０の場合、さまざまな入射角度の電子ビーム１５を検出することが可能である。したがって、副偏向器５１、５２によって電子ビーム１５を各入射角度に傾き制御を行った状態で、実際の各入射角度を検出することが可能となる。
したがって、図１１のステップＳ１２２及びＳ１２３において、副偏向器５１、５２に入力する副偏向指令量を変えながら、各副偏向指令量における蛍光面８３上の各発光像Ａ’をそれぞれ撮像して、各副偏向指令量における実際の各入射角度を取得して記憶部９３に記憶することとしてもよい。
そして、図６のステップＳ１０６において、主偏向器２１、２２による現在の偏向位置と、その偏向位置における傾き制御量（副偏向指令量）に応じて、記憶した入射角度を読み出し、副偏向器へ本来入力するべき副偏向指令量から読み出した入射角度に対応する副偏向指令量を減ずる補正を行うこととしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、電子ビームを偏向手段により所定の入射角度で試料上で走査する電子線装置であれば、電子線露光装置、電子顕微鏡、電子線検査装置など種々の電子線装置に利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】電子線近接露光装置の基本構成図である。
【図２】電子ビームの走査方法の説明図である。
【図３】副偏向器による電子ビームの傾き補正の説明図である。
【図４】マスク歪み補正の説明図である。
【図５】本発明の実施例に係る電子線装置の基本構成図である。
【図６】本発明の実施例に係る電子ビームの入射角度較正方法の全体フローチャートである。
【図７】図（Ａ）は電子ビーム検出器の斜視図であり、図（Ｂ）はその上面図であり、図（Ｃ）はその側断面図である。
【図８】図６のフローチャートの入射角度検出ルーチンを示すフローチャート（その１）である。
【図９】図（Ａ）は図７の電子ビーム検出器の代替実施例を示す上面図であり、図（Ｂ）はその側断面図である。
【図１０】図（Ａ）は撮像素子を使用する電子ビーム検出器の斜視図であり、図（Ｂ）はその上部に設けられるアパチャ板８２の上面図であり、図（Ｃ）は蛍光面に生じる発光像を示す図であり、図（Ｄ）は発光像Ａ及びＡ’の位置の対比を説明する図である。
【図１１】図６のフローチャートの入射角度検出ルーチンを示すフローチャート（その２）である。
【符号の説明】
【００５９】
１…電子ビーム近接露光装置
１４…電子線源
１５…電子ビーム
２１、２２…主偏向器
３０…マスク
４０…試料
５１、５２…副偏向器
６０…電子ビーム検出器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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